Ensayo de un Estabilizador de Tensión para la empresa

Ensayo de un Estabilizador de Tensión para la empresa Ges6ón e Innovación en Eficiencia Energé6ca S.L. Gijón, 19 de enero de 2015 Departamento de Ingeniería Eléctrica, Electrónica, de Computadores y Sistemas Ensayos realizados • 
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Más de 20 ensayos realizados. Tres Gpos de carga: motor de inducción en tres condiciones de carga disGntas (vacío, media carga y plena carga), banco de resistencias, banco de resistencias en paralelo con banco de condensadores. Se emplearon tres tensiones de consigna en cada ensayo: 217, 225 y 234 V. Se han registrado variables de V, I, potencia acGva, potencia reacGva, potencia aparente y THDU a la salida del estabilizador. Se han registrado V, I, potencia acGva y THDU a la entrada del estabilizador. Se ha analizado la respuesta del estabilizador frente a variaciones de la tensión de entrada. Se ha probado el funcionamiento del estabilizador durante la conmutación a modo by-­‐pass. Se ha calculado el rendimiento del equipo bajo disGntas condiciones de carga. Se ha medido el efecto que sobre la distorsión armónica de la tensión ejerce el estabilizador. Se han extraído las conclusiones del estudio. Conclusiones • 
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El estabilizador objeto de estudio, se ha ensayado frente a diferentes condiciones y Gpos de carga: cargas resisGvas, inducGvas y capaciGvas. En los ensayos realizados se ha comprobado la correcta transferencia de potencia desde la entrada a la salida del estabilizador. Se ha verificado la capacidad de regulación de tensión a la salida de acuerdo a las tensiones de consigna prefijadas y dentro de un cierto rango de ajuste. El estabilizador ensayado permite la reducción de la tensión de entrada, no su amplificación. Se ha calculado el rendimiento del estabilizador en dos condiciones de carga disGntas, obteniendo resultados siempre superiores al 97%. Se ha comprobado el escaso impacto que sobre la distorsión en tensión ejerce el equipo. Se ha comprobado su capacidad de regulación de la tensión fase a fase con el fin de absorber posibles desequilibrios en la tensión de entrada. La reducción en tensión que aporta el estabilizador –  Determina una reducción de la potencia acGva absorbida por cargas puramente resisGvas de acuerdo a la expresión: – 
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También una reducción de la potencia reacGva inyectada en la red por las cargas capaciGvas de acuerdo a la expresión: No se han detectado variaciones apreciables en la potencia acGva consumida por motores conectados a la red a través del estabilizador y expuestos a las mismas condiciones de carga que antes del empleo del estabilizador. La carga accionada demanda un par de carga constante y la velocidad apenas resulta modificada al reducir la tensión de alimentación. Se han detectado errores en la medida de las variables eléctricas con el sistema de medida que incorpora el propio equipo. Los errores son más significaGvos en funcionamiento a baja carga. Se ha comprobado que el ajuste de la toma del autotransformador se realiza de forma secuencial para cada una de las fases del estabilizador, exisGendo retrasos en la selección de la toma correcta entre las disGntas fases, lo que puede producir desequilibrios en el sistema trifásico de tensiones con el que se alimentan las cargas. Estabilización correcta de la tensión Ensayo motor a plena carga 4.3.1 Adecuada conmutación modo by-­‐pass Rendimiento Motor a plena carga: VR_entrada IR_entrada Factor_de potencia VR_salida IR_salida P_entrada P_salida Rendimiento 235,11 V 18,36 A 0,851 219,94 V 19,43 A 11,024 kW 10,8 kW 97,97% Escaso impacto sobre el THD U THDU entrada THDU salida Comportamiento frente a variaciones de tensión Errores en la medida de las variables a la salida del estabilizador Ensayo motor en vacío 4.1.3 Desequilibrios Ensayo motor a plena carga 4.3.2 En ocasiones no todas las fases presentan la misma toma en conducción Variaciones en la potencia demandada Par [Nm] 234 V/fase Par motor 217 V/ fase Par resistente Punto de funcionamiento 234 -­‐ 217 velocidad [rpm] Variaciones en la potencia Carga resisGva-­‐ Potencia acGva demandada Si R=cte P217V=P234V.0,86 Carga capaciGva-­‐ Potencia reacGva inyectada Si C=cte y w=cte Q217V=Q234V.0,86